Una tinta llena de semiconductores microscópicos llamados nanocables podría abaratar la energía solar al aumentar la eficiencia de los paneles solares en un 25 por ciento, sin añadir demasiado al coste de fabricación, según Sol Voltaics, una start-up que ha recaudado 11 millones de dólares (unos 8,4 millones de euros) y que acaba de anunciar su intención de comercializar la tinta.
Esta tinta se basa en dos avances de la Universidad de Lund (Suecia). El profesor Lars Samuelson ha demostrado que los nanocables pueden mejorar la eficiencia de las células fotoeléctricas y desarrollado una nueva forma de fabricar nanohilos que podría hacer que su uso resulte práctico.
Aumentar la eficiencia de las células fotoeléctricas es una de las formas más eficaces de reducir el coste de la energía solar, puesto que reduce el coste por vatio de los paneles, así como los costes de instalación, porque hace falta un número menor de paneles solares.
Sol Voltaics, que tiene su sede en Lund (Suecia) planea desarrollar equipos para producir tinta de nanocables y después vendérsela a los fabricantes. Se espera que la tinta aumente la eficiencia ayudando a las células fotoeléctricas absorber más luz del sol.
Hace años que se investiga la fabricación de nanocables para células fotoeléctricas, pero nunca se han podido fabricar nanocables de forma económica (ver "Los nanocables absorben la luz de su alrededor" y "Cómo doblar la potencia de los paneles solares"). Los nanocables se suelen cultivar sobre un sustrato en un proceso por lotes que es demasiado caro para hacerse a gran escala.
El equipo de la Universidad de Lund dirigido por Samuelson ha desarrollado un método alte ativo que elimina la necesidad de usar un sustrato. Empieza por vaporizar oro para producir nanopartículas en aerosol que fluyen hacia un ho o con forma de tubo junto con otros gases. El oro sirve como simiente para catalizar una reacción con los gases para formar nanocables de arseniuro de galio. En un artículo publicado en la revista Nature el mes de diciembre pasado, los investigadores de Lund afirmaban que el proceso, denominado aerotaxia, sirve para cultivar nanocables de arseniuro de galio de 20 a 1.000 veces más rápido que con el método por lotes. Al controlar la temperatura y el tiempo de reacción, se pueden controlar las dimensiones de los nanocables, un asunto clave para optimizar su rendimiento para uso en células fotoeléctricas.
Brian Korgel, profesor de ingeniería química en la Universidad de Texas (EE.UU.), afirma que la aerotaxia "tiene el potencial de escalarse a un proceso continuo". Fabricar grandes cantidades serviría para superar uno de los mayores retos técnicos para escalar la producción de nanocables en fase de gas, afirma.
En otro artículo aparecido en la revista Science a principios de este año, los mismos investigadores de la Universidad de Lund demostraron que estos nanocables fabricados con el método de la aerotaxia mejoraban la eficiencia de las células fotoeléctricas de fosfuro de indio en un 13,8 por ciento al atrapar más luz.
El próximo paso para Sol Voltaics es demostrar que el efecto también funciona en células solares de silicio, el tipo más frecuente, según afirma el director ejecutivo de la empresa Dave Epstein. Después de hacerlo, pretende desarrollar equipos para fabricar los nanocables. Calcula que la tinta añadiría de uno a dos centavos de dólar (de 0,7 a 1,4 céntimos de euro) por vatio a los costes de producción; ahora mismo fabricar paneles solares cuesta menos de 75 centavos de dólar por vatio (unos 57 céntimos de euro). "Solo hace falta un gramo de nanocables para cubrir un metro cuadrado de panel solar de silicio, así que solo se necesita una cantidad muy pequeña de material", afirma.
"Todo conduce a suponer que, aunque haya un coste extra, el aumento de eficiencia compensará en mucho ese coste", explica Alf Bjørseth, fundador of REC Solar e inversor en Sol Voltaics.
Si el método de tinta de nanocables sobre silicio es eficaz, la empresa planea empezar producción a pequeña escala en 2015. Y calcula que necesitará 50 millones de dólares (unos 38 millones de euros) -mucho menos de lo que cuesta una fábrica solar completa- para producir a escala comercial, puesto que solo está vendiendo un producto añadido.